La UBU crea un material inteligente para detectar y eliminar nitratos en agua potable

El consumo de agua con niveles elevados de nitratos representa un riesgo significativo para la salud humana, especialmente para niños, embarazadas y personas con condiciones de salud preexistentes. Los nitratos son compuestos derivados del nitrógeno que pueden llegar al agua potable principalmente desde fuentes como fertilizantes agrícolas, desechos industriales y aguas residuales mal tratadas. Aunque estos compuestos se reconocen como potencialmente peligrosos para el consumo humano, sus niveles en el agua a menudo no se monitorean de manera rigurosa o constante, en parte debido a la falta de métodos de detección accesibles y efectivos.

Ante esta necesidad crítica, el Grupo de investigación de Polímeros de la UBU, liderado por el Doctor en Química Avanzada Saúl Vallejos, ha desarrollado un material innovador que no solo elimina la presencia de nitratos en el agua potable, sino que también proporciona una indicación visual sobre su seguridad para el consumo. Este avance se presenta como una herramienta fundamental para facilitar el control de calidad en el agua, permitiendo a las comunidades y autoridades identificar posibles riesgos de contaminación de forma rápida y accesible.

Vallejos señala como su principal campo de investigación los polímeros inteligentes, en especial los polímeros sensores. Ha desarrollado sensores para detectar COVID-19, explosivos, y contaminantes en el agua, entre otros. En 2015, esta línea de trabajo le llevó a fundar una spin-off para intentar comercializar algunos de los desarrollos de su grupo de investigación. Desde que asumió la dirección del grupo de investigación hace un año, también ha ampliado su trabajo hacia nuevas áreas como textiles avanzados y composites para construcción sostenible, reciclaje químico y economía circular, captura y cuantificación de contaminantes en el agua y diseño de adhesivos poliméricos, entre otros.

Vallejos expone que el germen de este proyecto fue la inquietud del grupo de resolver problemas locales relacionados con la contaminación del agua. Como expertos en detección y eliminación de contaminantes en el agua, decidieron centrarse en los nitratos, un contaminante relevante en nuestras aguas. Este innovador material que han desarrollado se encuentra enmarcado dentro de un proyecto financiado por la Junta de Castilla y León (BU025P23).

Aunque los efectos no son inmediatos, la exposición prolongada a altos niveles de nitratos puede ser perjudicial, como explicamos al inicio del artículo. Los nitratos son incoloros e inodoros, lo que dificulta su detección en el agua y puede llevar a subestimar su riesgo. Uno de los efectos más conocidos es la «metahemoglobinemia» o síndrome del bebé azul, que afecta especialmente a lactantes y niños al interferir con el transporte de oxígeno en la sangre. En adultos, la exposición a largo plazo se ha asociado con un mayor riesgo de ciertos tipos de cáncer, como el de próstata y colorrectal. Además, los nitratos pueden formar compuestos tóxicos como las nitrosaminas, que son altamente cancerígenas, asevera Vallejos.

Para testar la eficiencia de sus materiales, pensaron en la utilización de muestras reales de agua de toda la provincia de Burgos, lo que les permitiría, además, mapear la contaminación de nitratos en la zona. Sin embargo, no contaban con suficiente infraestructura ni presupuesto para recoger muestras en toda la provincia, por lo que decidieron involucrar a la ciudadanía. Tras un efectivo llamamiento en redes y medios, las personas empezaron a recoger muestras, a llevarlas a su laboratorio, donde el Grupo de Polímeros las ha analizado. Este grupo de investigación se llevó una grata sorpresa con la respuesta ciudadana: esperaban obtener entre 20 y 30 muestras, pero han recibido más de 550. A medida que llegaban, las analizaban y comunicaban los resultados. Si el agua no era apta para el consumo, recomendaban a los ciudadanos solicitar un análisis certificado a la autoridad competente, ya que su ensayo servía como primera medida de prevención para que pudieran optar por agua embotellada en su lugar.

Tras analizar 557 muestras, comprobaron que 1 de cada 4 muestras de grifo no eran aptas para el consumo, incluso en grandes ciudades, es decir, su nivel de nitratos en agua de consumo estaba por encima de los 50 mg/L. Sin embargo, lo más impactante según Vallejos, fue descubrir que muchas personas no sabían qué son los nitratos ni conocían sus riesgos. Incluso encontraron que algunas poblaciones estaban consumiendo agua que, según sus análisis, supera por mucho los niveles legales de nitratos.

Como resultado inesperado, Vallejos nos cuenta que el dato de Aranda de Duero «les dejó de piedra» al tener unos niveles de nitratos por encima del límite legal. Pero también otros resultados que superaron el doble de lo permitido.

Al investigador Vallejos le preocupa que hay muchos municipios con concentraciones por encima de los 30 mg/L que, aunque están por debajo del límite legal, tienen la obligación de vigilarlo de cerca, ya que, si esos niveles se mantuvieran en el tiempo, esa agua tampoco se podría beber aún estando por debajo de los 50 mg/L de nitratos. Todo ello está recogido en la guía para la implementación del Real Decreto 3/2023, de 10 de enero.

Este material desarrollado por el Grupo de Polímeros actúa de forma similar a un descalcificador: en lugar de eliminar cal (carbonatos), elimina nitratos. Es un material en forma de tarjeta que se introduce en una jarra de agua contaminada; tras un tiempo determinado, se extrae. Cuando la tarjeta agota su capacidad para extraer nitratos, emite una señal fluorescente, indicando que debe sumergirse en un baño de sal común para reactivarse y poder reutilizarla. Un funcionamiento totalmente sencillo y utilizable para toda la población, que precisamente está pensado para el ciudadano común. El objetivo es que cualquier persona en su hogar, con problemas de exceso de nitratos en el agua, pueda usar este material de forma sencilla y segura para beber agua sin riesgo.

El principal sector beneficiado por este proyecto será el de gestión ambiental y la salud pública. Por una parte, este material captura nitratos contaminantes del agua, lo que ayudará a prevenir la eutrofización y la pérdida de ecosistemas. Además, al ser reutilizable, puede volver a activarse y usarse cuantas veces sea necesario, con lo que no contribuye a la generación de residuos plásticos. Por otra parte, debido a los mencionados peligros asociados al consumo de agua con altos niveles de nitratos, este material contribuirá a evitar y reducir enfermedades, entre ellas el cáncer de próstata y colorrectal, promoviendo así la protección de la salud pública y el bienestar de las comunidades.